L'émergence et la réémergence d'arboviroses au niveau mondial sont responsables de pathologies pouvant causer le décès des personnes infectées et elles sont transmises par des moustiques vecteurs. En l'absence de prophylaxies efficaces, les moyens de lutte actuels reposent essentiellement sur l'utilisation d'insecticides, mais ces derniers sont nocifs pour les écosystèmes et des résistances apparaissent chez la plupart des vecteurs. Il devient nécessaire de développer des moyens de lutte alternatifs. La découverte du potentiel antiviral de certaines bactéries symbiotiques des moustiques a ouvert de nouvelles voies pour le développement de la lutte biologique. Mon projet de thèse porte sur l'étude des mécanismes déclenchés dans l'interaction tripartite entre le moustique tigre Aedes albopictus, ses deux souches de Wolbachia, wAlbA et wAlbB, et deux arbovirus (Chikungunya et Dengue) dont il est un vecteur avéré. Originaire d'Asie du Sud Est, il est devenu une préoccupation majeure de santé publique, notamment pour son fort pouvoir invasif, ayant colonisé les quatre autres continents, ainsi que pour son statut de vecteur de nombreux arbovirus et certaines filaires. Les résultats de nos travaux ont montré un potentiel antiviral de la bactérie chez les moustiques infectés par Wolbachia en comparaison des moustiques aposymbiotiques. Les analyses du protéome et du transcriptome ont permis d'identifier certains mécanismes cellulaires et moléculaires du moustique spécifiquement modulés par la présence de Wolbachia ou des arbovirus, mais aussi deux partenaires microbiens simultanément. Ces approches ont permis de mettre en évidence le rôle important du métabolisme dans le maintien de l'intégrité cellulaire et du système immunitaire pour contrôler l'infection virale. En outre, nos résultats révèlent un patron de compétition entre bactérie et arbovirus contribuant à la compréhension du phénomène interférence observé chez les moustiques / The emergence and reemergence of arboviruses in the world are responsible for pathologies that can cause the death of infected and they are transmitted by mosquitoes. In absence of effective prophylaxis, current control methods are essentially based on the use of insecticides, but they are harmful to ecosystems and resistances appear in most vectors. It becomes necessary to develop alternative means of control. Discovery of the antiviral potential of some symbiotic bacteria mosquito has opened new avenues for the development of biological control. My PhD project focuses on the study of mechanisms triggered in the tripartite interaction between the Asian tiger mosquito, Aedes albopictus, two strains of Wolbachia, and wAlbA wAlbB and two Arbovirus (Chikungunya and Dengue) of which he is a proven vector. Native to Southeast Asia, it has become a major public health concern, particularly for its highly invasive, have colonized the four other continents, as well as its status vector many arboviruses and some wire. The results of our work has shown antiviral potential of bacteria in mosquitoes infected with Wolbachia in comparison aposymbiotic mosquitoes. The analyzes of the proteome and transcriptome have identified certain cellular and molecular mechanisms of mosquito specifically modulated by the presence of Wolbachia or arboviruses, but also two microbial partners simultaneously. These approaches have helped to highlight the important role of metabolism in maintaining cell integrity and immune system to control the viral infection. In addition, our results reveal a pattern competition between bacteria and arbovirus contributing to understanding the phenomenon interference observed in mosquitoes

La dengue et le chikungunya sont des maladies transmises par Aedes aegypti et Aedes albopictus pouvant causer des pathologies sévères et des atteintes incapacitantes chroniques. Ce sont aussi les maladies qui se diffusent le plus rapidement, en partie à cause du changement climatique. Le Vietnam est une zone d’hyperendémicité pour la dengue et à risque pour le chikungunya comme le Cambodge voisin qui est atteint par les deux maladies.et représente une source de diffusion. L’objectif de cette thèse est d’évaluer le statut de ces deux maladies et la présence du chikungunya, d’évaluer l’efficacité du système de surveillance et d’évaluer la diversité des populations de moustiques vecteurs et leurs rôles respectifs dans la transmission. Une première partie de la thèse est dévolue à une revue bibliographique. La seconde partie comprend trois chapitres associés à trois publications. Le premier chapitre est consacré à une étude de la surveillance à l’hôpital général de la province sud de Dong Thap. Une cohorte de 131 patents avec une fièvre aigue a été étudiée pour tester la présence de dengue et de chikungunya. 101 patients sur 131 ont été positifs pour la dengue et les quatre sérotypes ont été détectés avec une prédominance de DENV1 et DENV4. Aucun cas de chikungunya n’a été détecté. Une variation d’efficacité dans la détection sérologique de la dengue a été observée avec un passage de 29% lors de l’admission à 53% sept jours après admission. Il y a donc clairement un risque de sous-estimation de la dengue alors que le chikungunya, n’est pas du tout testé. Des changements dans la procédure de détection et de surveillance sont proposés pour améliorer l’efficacité de la surveillance et surveiller l’émergence du chikungunya. Le deuxième chapitre est consacré à l’étude du rôle respectif d’A. aegypti et A. albopictus dans l’épidémie de Dengue de 2011 à Hanoi. Seuls DENV1 et DENV2 ont été détectés chez les 140 patients étudiés. Une corrélation positive a été observée entre la densité de population d’A. aegypti et le nombre de cas humains et la durée des épidémies. Ceci n’a pas été observé chez A. albopictus. Trois lots d’A. aegypti se sont révélés positifs pour la dengue, deux pour DENV1 et un pour DENV2. Cette étude montre clairement le rôle d’A. aegypti dans l’épidémie de 2011 à Hanoi. Le dernier chapitre est consacré à une analyse transversale sur 5 provinces frontalières du Laos et du Cambodge. 558 sérums collectés chez des patients admis pour fièvre aigue et de symptômes compatibles avec la dengue et chikungunya entre 2012 et 2014 dans des centres de médecine préventive. Les quatre sérotypes ont été détectés mais pas tous dans la même province. Seulement deux sérotypes ont été détectés au maximum dans une même province. Le chikungunya n’a pas été détecté. Un total de 1104 moustiques adultes a été prélevé dans les mêmes zones à l’intérieur et à l’extérieur des habitations. La densité de population de moustiques et les indices entomologiques ont été évalués suite à la capture de larves. Des densités très différentes ont été observées et la densité la plus importante a été obtenue dans la province de Long An, voisine du Cambodge. Le virus de la dengue a été détecté principalement chez A. albopictus. Le virus du chikungunya a également été détecté chez A. albopictus. L’analyse phylogénétique des moustiques collectés a montré une grande diversité génétique avec des génotypes décrits sur d’autres continents. Cette partie de la thèse met en évidence le rôle différentiel d’A. aegypti et A. albopictus, le rôle croissant de ce dernier et le transport anthropique des moustiques sur de grandes distances. Ce travail souligne le besoin de nouvelles approches de surveillance, au niveau clinique et au niveau entomologique, pour s’attaquer de façon efficace au risque épidémique de dengue et de chikungunya. / Dengue and chikungunya are both transmitted by Aedes aegypti and Aedes albopictus and can cause potentially severe and or debilitating chronic disease. They are the fastest spreading diseases, in part because of the climate change. Vietnam is a hyperendemicity country for dengue and is at risk to be like neighboring Cambodia affected both by dengue and chikungunya and be an overlapping area of distribution for both viruses. The aim of this PhD work was therefore to assess the status of single and dual infections all over the country, investigate the presence of chikungunya, assess the efficiency of the surveillance procedures routinely established and assess the diversity of mosquito populations and their potential respective role. A first part of the PhD dissertation is devoted to a bibliographic review. The second part comprises three chapters associated to three different publications. The first chapter is devoted to a surveillance study in the general hospital if the Southern Province of Dong Thap. A cohort of 131 patients with acute fever symptoms was investigated for the presence of dengue and chikungunya. 101 patients out of 131 were confirmed with dengue. All four dengue serotypes were detected with a predominance of DENV2 and DENV4. No chikungunya infection was detected although reported in neighboring Cambodia. A differential efficiency of serological dengue detection was observed. Efficiency was 29% upon admission and 53% after seven days on the same patients. There is thus a clear risk of dengue being underestimated while chikungunya is not systematically detected. Changes in detection and surveillance procedures are therefore proposed to increase the efficiency of dengue detection and continue the monitoring the emergence of CHIKV. The second Chapter is dedicated to the respective role of A. aegypti and A. albopictus in the 2011 outbreak in the Northern capital city of Hanoi. Only DENV-1 and DENV-2 serotypes were detected from the 140 patients hospitalized. A positive correlation was found between the population density of A. aegypti and the number of human cases and duration of outbreaks. This was not observed for A. albopictus. Three pools of A. aegypti were positive with dengue virus, two with DENV-1 and one with DENV-2. This work indicate clearly the role of A. aegypti in the 2011 Hanoi epidemics. The last chapter of the PhD is devoted to a crosscutting country wide survey in five provinces border with Lao PDR and Cambodia. In this work, a total of 558 serum samples were collected from patients admitted in the 2012-2014 period in five provincial preventive medicine centers with acute fever and symptoms compatible to DENV-CHIKV infection. All four dengue serotypes were found altogether but not in the same province. Only two serotypes were found at the maximum in a single province. No CHIKV was detected. A total of 1104 adult mosquitoes were collected inside and outside houses at the same place. Mosquito population density and vector indexes were assessed following capture of larvae. Differing densities of mosquito populations were found with the highest one being in the Long An province border with Cambodia. Dengue viruses were detected mostly in A. albopictus. CHIKV was also detected in A. albopictus mosquitoes. The phylogenetic analysis of the collected mosquitoes showed a large diversity of genotypes, all of them having been described in other parts of the world. This part of the PhD work underline the dual role of A. aegypti and A. albopictus, the increasing role of the latter and the high level of man-related very long distance mobility of mosquitoes. This work underlines the need of novel approaches for surveillance both at the clinical and at the entomological level to efficiently tackle the risk of dengue and chikungunya outbreaks.

La dengue et le chikungunya sont deux arboviroses émergentes qui sont transmises à l'homme par la piqûre de moustiques du genre Aedes. Il n'existe ni vaccin ni traitements commercialisés pour ces arboviroses. Il apparaît donc nécessaire de développer de nouvelles stratégies pour isoler les virus circulants et bloquer leur transmission. La compréhension des mécanismes mis en jeu dans les cellules des vecteurs Aedes lors d'une infection par le virus de la dengue (DENV) sont encore très peu étudiés, notamment pour les sérotypes 1 et 3. Par des analyses protéomiques de l'infection d'une lignée cellulaire du moustique Aedes albopictus par ces séroytypes, nous avons démontré qu'en réponse à l'infection, les cellules de moustiques utilisent les mécanismes antioxydants combinés à la production d'énergie pour faire face au virus. Les résultats de notre étude devraient permettre de mieux comprendre l'interaction DENV-vecteur Aedes au niveau cellulaire dans le but de concevoir des stratégies efficaces pour le contrôle du DENV. Nous avons également regroupé dans une revue les connaissances acquises sur les études protéomiques des principaux compartiments des arthropodes vecteurs de maladies humaines. Dans un second volet, nous avons mis en évidence une méthode rapide d'isolement et de concentration des DENV et du chikungunya. Cette technique d'isolement basée sur la capture de virus sur des billes magnétiques enrobées de polymères anioniques permet d'obtenir des particules virales infectieuses. Cette méthode combinée à des approches classiques de détection de virus pourrait non seulement permettre l'identification des échantillons infectés ayant une faible charge virale, mais aussi l'isolement simultanée de particules infectieuses de dengue et de chikungunya à partir d'un seul échantillon. / Dengue (DENV) and Chikungunya (CHIKV) viruses are two emerging arboviruses that are transmitted to humans by the bite of Aedes sp. mosquito vectors. Neither vaccines, nor medical treatments, are commercially available for these infections. It is, therefore, necessary to elaborate novel strategies to isolate the circulating viruses and block their transmission.Our understanding of the molecular mechanisms involved, during the infection of the Aedes vector by dengue virus (DENV), especially serotypes 1 and 3, remains very scant. We, therefore, performed a proteomics analysis of an Aedes albopictus cell line, infected by these two DENV serotypes, and showed that the cells use both anti-oxidant and energy-production mechanisms in the fight against the virus. These results should help to improve our knowledge of the interaction of the DENV virus and the Aedes mosquito vector, at the cellular level, with the aim of designing efficient strategies for the control of this virus. We have, in addition, developed a rapid and sensitive isolation technique, based on viral particle adsorption to magnetic beads coated with an anionic polymer. The use of this technique is of great interest, as it permits the rapid and simultaneous detection and isolation of CHIKV and DENV from samples with reduced viral loads.

Le virus Zika (ZIKV), virus découvert pour la première fois à la fin des années quarante, est un arbovirus émergent récemment arrivé sous le feu des projecteurs à l’occasion d’une pandémie rapide à l’échelle mondiale. Appartenant à la famille des Flaviviridae, ce flavivirus est transmis par les moustiques du genre Aedes. Alors qu’on le croyait relativement peu pathogène, ce virus se révèle être la cause probable d’une vague de complications neurologiques, incluant l’apparition de microcéphalies et de syndromes de Guillain-Barré. De plus, il n’existe à l’heure actuelle ni vaccins ni traitements spécifiques, la lutte contre le virus se résumant largement à la mise en place de mesures de prévention contre la piqûre de moustiques et la lutte anti-vectorielle.Une meilleure connaissance de l’ensemble de la biologie du virus, depuis les modalités d’entrée dans l’organisme, en particulier au niveau cutanée, jusqu’aux mécanismes moléculaires intimes de la réplication du virus s’avère nécessaire. Par des approches moléculaires et cellulaires, nous avons mis en évidence le tropisme du virus, identifié ses récepteurs et déterminé les réponses cellulaires induites par ce dernier. Nos travaux ont également identifié un potentiel mécanisme d’évasion mise en place par le ZIKV. Nous avons également entrepris un travail original sur un mécanisme moléculaire favorisant la pathogénicité des flavivirus. Une meilleure connaissance de ce mécanisme pourrait déboucher sur l’identification de potentiels cibles thérapeutiques. Enfin, le tropisme neuronal avéré du ZIKV nous a amené à travailler sur la réponse immune des astrocytes humain. En effet, les astrocytes forment une population cellulaire très importante dans le système nerveux central qui est fortement impliquée dans les mécanismes de neurogénèse dans le cerveau des fœtus. / The Zika virus (ZIKV) was first isolated from non-human primates the late 1940s. This emerging arbovirus has recently been under the spotlight due to a rapid world pandemic. Belonging to the Flaviviridae family, this flavivirus is transmitted by Aedes’ genus mosquitoes. Historically low pathogenic, a new major concern is the possible association of ZIKV with diverse of neurological complications, including the development of microcephaly and Guillain-Barré syndrome, particularly in newborns of infected mothers. In addition, there is currently no vaccine or specific treatment to cure the disease, so the main preventive measures to fight the spreading of the virus are to prevent mosquitoes’ bites and to plan an effective vector control. A better understanding of the biology of the virus, from the entry in the body, especially at the skin level, to the molecular mechanisms of viral replication, is therefore necessary.Using different molecular and cellular strategies, we investigated the tropism of the virus, identified cell surface receptors and determined the cell’s responses to the infection. Our work also permitted to identify a potential mechanism by which ZIKV evades the host immune system to facilitated his own replication. We also have undertaken original work on a molecular mechanism increasing the pathogenicity of flavivirus. A better knowledge of this mechanism may lead to the identification of potential therapeutic targets. Finally, considering the neuronal tropism of the ZIKV, we studied the immune response of human astrocytes, a very important cell population in the central nervous system, playing a major role in the mechanisms of neurogenesis during the fetus’ brain development.

Les flavivirus sont des virus à ARN parmi lesquels certains sont des arbovirus transmis entre hôtes vertébrés par des vecteurs arthropodes, notamment des moustiques. L'interaction avec les moustiques est centrale dans la biologie des flavivirus par son influence sur leur diversité génétique et transmission, mais certains de ses aspects restent méconnus. Au cœur de cette thèse, des approches basées sur les « big data », générées par des technologies modernes ou par compilation de travaux plus anciens, ont éclairé d’un jour nouveau la complexité des relations moustique-flavivirus. En explorant des génomes de moustiques anophèles, nous avons identifié et caractérisé des éléments viraux endogènes d'origine flavivirale chez Anopheles sinensis et An. minimus, suggérant l'existence de flavivirus infectant les anophèles et révélant une facette insoupçonnée de leur diversité. Par ailleurs, nous avons exploré, par séquençage haut-débit, la fine interaction entre le génotype du moustique Aedes aegypti et la diversité intra-hôte du virus de la dengue-1. Nos résultats montrent un fort effet de la dérive génétique lors de l'infection initiale, diminuant l'importance relative de la sélection naturelle, et une modulation de la diversité génétique intra-hôte du virus par le génotype du moustique. Enfin, nous avons compilé la littérature sur la transmission verticale des arbovirus chez les moustiques, c'est-à-dire de la femelle infectée à sa descendance, afin d'identifier des facteurs techniques et biologiques sous-jacents. Nos résultats améliorent la compréhension de ce mode de transmission et des stratégies employées par les arbovirus pour persister dans l’environnement. / Flaviviruses are RNA virus among which some are arboviruses transmitted between vertebrate hosts and arthropod vectors, like mosquitoes. The interaction with mosquitoes is key in the biology of flaviviruses because it influences their genetic diversity and transmission. However, some aspects however are still poorly understood. At the heart of the work presented in this dissertation, strategies based on ‘big data’, both by taking advantage of modern technologies and by compiling older literature, highlighted new aspects of the complex relationships between flaviviruses and mosquitoes. While exploring Anopheles mosquito genomes, we identified and characterized endogenous viral elements of flaviviral origin in Anopheles sinensis and An. minimus, which supports the existence of flaviviruses infecting Anopheles mosquitoes and highlights new aspected of their diversity. Besides, we explored, by deep sequencing, the fine-tuned interaction between genotypes of the mosquito Aedes aegypti and the intra-host diversity of dengue virus 1. Our results showed a strong effect of genetic drift during initial infection, reducing the relative importance of natural selection, and a modulation of the intra-host viral genetic diversity by the mosquito genotype. Finally, we assembled the litterature on arbovirus vertical transmission in the mosquito vector, i.e. from an infected female to her offspring, in order to identify underlying technical and biological predictors. Our results increase our understanding of this transmission mode and the strategies employed by arboviruses to persist in their environment.

Le virus Toscana : épidémiologie en région PACA-Corse et interaction avec la réponse immunitaire innée Le Toscana Virus (TOSV) est un arbovirus (arthropod-borne virus) qui appartient au genre Phlebovirus (famille des Bunyaviridae). Il est transmis par la piqûre d'un insecte hématophage, le phlébotome (Phlebotomus perniciosus et P. perfiliewi), piquant notamment l'homme. Le vecteur P. perniciosus est présent en France en forte densité sur le littoral méditerranéen. TOSV est endémique en France (isolé à partir de phlébotomes ou de sujets contaminés) et dans de nombreux pays frontaliers. TOSV est associé à des infections humaines généralement bénignes spontanément résolutives, la plupart des infections étant asymptomatiques ou pauci-symptomatiques. Toutefois, dans certains cas, le virus est à l'origine d'inflammations graves du système nerveux central (méningites ou méningo-encéphalites), nécessitant une hospitalisation. TOSV est ainsi l'un des agents viraux les plus fréquemment associés aux infections neuroméningées chez l'homme d'avril à octobre, lorsque les conditions météorologiques sont les plus favorables à l'activité du vecteur. Ce travail aborde deux aspects de l'infection à TOSV : un aspect épidémiologique et un aspect fondamental sur la relation entre l'immunité innée cellulaire et TOSV. L'étude épidémiologique est la première réalisée dans les régions PACA-Corse chez les donneurs de sang. Celle-ci a mis en évidence une prévalence IgM/IgG de 14% (allant de 7,8 % dans la Hautes Alpes à 18,8% dans les Alpes Maritimes). La prévalence des IgM est de 3,3% pour l'ensemble des départements, avec la valeur la plus élevée pour la Corse (8,7%). / Toscana Virus (TOSV) is an arbovirus (arthropod-borne virus) which belongs to the genus Phlebovirus (family Bunyaviridae). It is transmitted to humans by the bite of a blood sucking sandfly (Phlebotomus perniciosus and P. perfiliewi). The vector P. perniciosus is present in high densities in France on the Mediterranean coast. TOSV is endemic in France (isolated from sandflies or contaminated patients) and in neighbouring countries. When weather conditions are most favorable to the vector activity (April-October), TOSV causes asymptomatic or mild (flu-like symptoms) infections in humans. However, in some cases, the virus can be can be responsible for a severe inflammation of the central nervous system (CNS) resulting in meningitis or meningoencephalitis, requiring hospitalization. This work focused on two aspects of TOSV infection: the epidemiology of the virus in the south area of France and the relationship between innate immunity and TOSV. The epidemiological study was the first conducted in the PACA-Corse area among blood donors. Our results showed a mean seroprevalence of 14% IgM / IgG ranging from 7.8% in the Hautes Alpes to 18.8% in the Alpes Maritimes. The mean IgM seroprevalence was 3.3%, with the highest value for Corsica (8.7%). The results demonstrated that a large population of blood donors was once infected with TOSV, suggesting a potential transfusion risk. The second study focused on a more fundamental aspect of TOSV infection: the interaction between the virus and the interferon-β response (IFN-β). We demonstrated that TOSV replication is sensitive to IFN-β treatment but the virus is able to inhibit the induction of IFN-β.

La République du Congo (RC) ou nos travaux ont eu lieu, est un pays d’Afrique Centrale, il partage ses frontières avec la République démocratique du Congo, la République centrafricaine, le Gabon, le Cameroun, et l’Angola (Cabinda). Dans ces pays la circulation des arboviroses est documentée. En RC, il y avait peu ou pas de documentation sur les arboviroses avant nos travaux. Nous avons réalisé des études de séroprévalence des arboviroses de différentes familles chez des donneurs de sang Congolais. Nous avons aussi étudié l’épidémie de chikungunya ayant sévit en RC en 2011. Nos travaux ont permis de mettre en évidence des taux de séroprévalence élevés pour les pathogènes principaux incriminés: 47,2% pour Dengue, 27,8% pour Yellow fever, 24,4% pour West Nile, 38,8% pour Chikungunya et 7,9% pour Rift Valley fever. Ces taux de séroprévalence élevés prouvent la circulation de ces virus au Congo, bien qu’aucune épidémie n’ait été encore déclarée pour certains. Nous avons également isolé et caractérisé génétiquement une souche nommée "Brazza_MRS1", appartenant au lignage East Central and Southern African, issue de l’épidémie due au virus chikungunya de 2011. La RC a connu plusieurs épidémies dues au virus Ebola. Nous avons tenté de mieux caractériser la circulation des filovirus chez les donneurs de sang asymptomatiques par une étude de séroprévalence. Les taux de séroprévalence IgG anti Ebola virus, observés étaient de 2,5% en général (1,6% à Brazzaville, 4% à Pointe-Noire et 4% en milieux ruraux). Les facteurs de risques identifiés étaient l’exposition aux chauves-souris (p<0.001) et aux oiseaux (p = 0.04). Le taux de séroprévalence IgG anti Marburg virus était de 0,5%. / The Republic of Congo (RC) where our work took place is a Central African country, sharing borders with the Democratic Republic of Congo, Central African Republic, Gabon, Cameroon, and Angola (Cabinda). In these countries the circulation of arboviruses is documented. In RC, there was little or no documentation on arboviruses prior to our work. We conducted studies of arbovirus seroprevalence in Congolese blood donors for different virus families. We also studied the epidemic caused by the chikungunya virus that prevailed in RC in 2011.Our work have highlighted the high rate of seroprevalence for incriminated major pathogens: 47.2% for Dengue, 27.8% for Yellow Fever, 24.4% for West Nile, 38.8% for Chikungunya and 7.9% for Rift Valley fever. These high seroprevalence rates indicate that these viruses actively circulate in Congo, although no epidemic has yet been reported for some viruses. We have also isolated and genetically characterized a strain named "Brazza_MRS1", belonging to the East Central and Southern African lineage, after the chikungunya epidemic in 2011. The RC has experienced several outbreaks caused by the Ebola virus. We have performed a filovirus seroprevalence study to attempt to better characterize the circulation of filoviruses in asymptomatic Congolese blood donors. The observed rate of seroprevalence of anti Ebola IgG was 2.5% overall (1.6% in Brazzaville, 4% in Pointe-Noire and 4% in rural areas). Identified epidemiological risk factors were the exposure to bats (p <0.001) and birds (p = 0.04). The seroprevalence rate of Marburg virus IgG was low (0.5%).

Les arbovirus (virus transmis par des arthropodes) sont à l'origine de maladies humaines telles que la dengue, le chikungunya ou encore le Zika. Le moustique Aedes aegypti, est le vecteur majeur de ces trois arbovirus. La faible efficacité des méthodes de contrôle des populations de moustiques, principalement réalisées au moyen d'insecticides chimiques ouvre un champ de développement de nouvelles approches en lutte antivectorielle. Le moustique, hôte vecteur, contrôle la réplication virale en limitant les réponses immunitaires antivirales. La machinerie RNA interférence (RNAi) est la voie jouant un rôle majeur dans l'immunité antivirale chez le moustique. Alors que le rôle des deux voies, siRNA (" small interfering RNA ") et piRNA (" piwi-interfering RNA "), est de mieux en mieux compris dans les réactions antivirales du vecteur, peu de connaissances sont disponibles à ce jour en ce qui concernent les interactions entre la voie miRNA (" micro RNA ") et les arbovirus. Ainsi, nous proposons une analyse détaillée des mécanismes par lesquels les miARN tentent de réguler la réplication virale chez le moustique. Dans la première partie de la thèse, nous avons effectué une analyse génomique pour identifier les miRNAs pouvant interagir chez Ae. aegypti avec divers lignées/génotypes des virus chikungunya (CHIKV), de dengue (DENV) et de Zika. Avec l'aide d'outils de prédiction faisant appel à divers algorithmes, plusieurs sites de liaison de miARN avec différents lignées/génotypes de chaque arbovirus ont été identifiés. Nous avons ensuite sélectionné les miARN pouvant cibler plus d'un arbovirus et nécessitant un faible seuil d'énergie lors de la formation des complexes entre l'ARNm. / Mosquito-borne arboviruses cause some of the world’s most devastating diseases and are responsible for recent dengue, chikungunya and Zika pandemics. The yellow-fever mosquito. Aedes aegypti, plays an important role in the transmission of all three viruses. The ineffectiveness of chemical control methods targeting Ae. aegypti makes urgent the need for novel vector-based approaches for controlling these diseases. Mosquitoes control arbovirus replication by triggering immune responses. RNAi machinery is the most significant pathway playing a role on antiviral immunity. Although the role of exogenous siRNA and piRNA pathways in mosquito antiviral immunity is increasingly better understood, there is still little knowledge regarding interactions between the mosquito cellular miRNA pathway and arboviruses. Thus further analysis of mechanisms by which miRNAs may regulate arbovirus replication in mosquitoes is pivotal. In the first part of the thesis, we carried out genomic analysis to identify Ae. aegypti miRNAs that potentially interact with various lineages and genotypes of chikungunya (CHIKV), dengue (DENV) and Zika viruses. By using prediction tools with distinct algorithms, several miRNA binding sites were commonly found within different genotypes/and or lineages of each arbovirus. We further analyzed the miRNAs that could target more than one arbovirus and required a low energy threshold to form miRNA-vRNA (viral RNA) complexes and predicted potential RNA structures using RNAhybrid software. Thus, we predicted miRNA candidates that might participate in regulating arboviral replication in Ae. aegypti. In the second part of the thesis, we developed a miRNA-based approach that results in a dual resistance phenotype in mosquitoes to dengue serotype 3 (DENV-3) and chikungunya (CHIKV) viruses for stopping arboviruses spreading within urban cycles. The target viruses are from two distinct arboviral families and the antiviral mechanism is designed to function through the endogenous miRNA pathway in infected mosquitoes. Ten artificial antiviral 4 miRNAs capable of targeting ~97% of all published strains were designed based on derived consensus sequences of CHIKV and DENV-3. The antiviral miRNA constructs were placed under control of either an Aedes PolyUbiquitin (PUb) or Carboxypeptidase A (AeCPA) gene promoter triggering respectively expression ubiquitously in the transgenic mosquitoes or more locally in the midgut epithelial cells following a blood meal. Challenge experiments using viruses added in blood meals showed subsequent reductions in viral transmission efficiency in the saliva of transgenic mosquitoes as a result of lowered infection rate and dissemination efficiency. Several components of mosquito fitness, including larval development time, larval/pupal mortality, adult lifespan, sex ratio, and male mating competitiveness, were examined: transgenic mosquitoes with the PUb promoter showed minor fitness costs at all developing stages whereas those based on AeCPA exhibited a high fitness cost. Further development of these strains with gene editing tools could make them candidates for releases in population replacement strategies for sustainable control of multiple arbovirus diseases.

A análise espaço-temporal da transmissão é um recurso fundamental para abordagem de doenças que acometem a população. Este estudo teve por objetivo descrever e analisar espacialmente e temporalmente a transmissão de dengue no município de São Sebastião - SP, entre os anos de 2001 a 2015, buscando elucidar aspectos da transmissão de dengue no município. Dados de casos de dengue e variáveis de características da população foram obtidos no Centro de Vigilância Epidemiológica \"Prof. Alexandre Vranjac\" e na Secretaria da Saúde de São Sebastião do banco Sistema de Informação de Agravos de Notificação (SINAN) e dados da infestação do vetor Aedes aegypti, nos arquivos dos sistemas de informação SISAEDES e SISAWEB, bem como de projetos desenvolvidos anteriormente pelo Laboratório de Biologia e Ecologia de Culicídeos da SUCEN. Foi realizada a análise descritiva dos dados de incidência e do índice de infestação predial (IP). Observou-se o registro da positividade do vetor em 1998, na região central, com crescente expansão para os bairros próximos. A ocorrência dos casos de dengue mostrou um possível maior registro no sexo feminino. Anos com baixos índices anuais pluviométricos demonstraram provável aumento no número de casos de dengue e de imóveis positivos para o vetor. Anos com temperaturas médias anuais entre 20 a 31ºC mostraram uma possível elevação no número de casos e de infestação de Aedes aegypti. / The spatial-temporal analysis of transmission is a base resource on approaching of population diseases. The objective of this study is to describe and analyze the spatial-temporal transmission of dengue in the municipality of São Sebastião - SP, between 2001 and 2015 aiming to elucidate aspects of dengue transmission. The data of cases of Dengue and variables characteristic of population were obtained from the center of epidemiological vigilance \"Prof. Alexandre Vranjac\", the notification database (SINAN) of health secretary from São Sebastião, the database of vector Aedes aegypti infestation in information system SISAEDES and SISAWEB and previous projects developed by laboratory of culicid biology and ecology from Superintendência de Controle de Endemias (SUCEN). It was observed the vector positivity in 1998 on central region with a growing expansion to near neighborhoods. The occurrence of dengue cases has shown a possible higher level on female gender. The years with low annual precipitation levels had a possible increasing on number of dengue cases and houses with vector. The years with annual temperature ranging from 20 to 31°C have shown a possible increasing on number of cases and infestation of Aedes aegypti.

No Brasil os vírus Zika e Chikungunya vem causando enormes epidemias com grande morbidade e significante mortalidade, tornou-se importante desenvolver métodos diagnósticos eficazes para discrimar suas infecções. No presente trabalho, desenvolvemos ensaios imunoenzimáticos utilizando células de cultura, aedes albopictus pseudo C6/36, infectadas e utilizadas como antígeno viral (EIA-ICC), para diagnósticos de infecções provocadas pelos vírus Zika (ZIKV) e Chikungunya (CHIKV). As placas contendo células infectadas tiveram suas antigenicidades verificadas nos ensaios utilizando anticorpos policlonais oriundo de camundongos hiperimunizados com ZIKV, CHIKV e outros flavivirus e alphavirus. O EIAICC ZIKV detectou anticorpos murinos de forma homotípica, porém reações cruzadas foram encontradas com Dengue 1 (DENV 1), Saint Louis Vírus (SLEV), Rocio Vírus (ROCV) e West Nilo Vírus (WNV). O EIA-ICC CHIKV também detectou anticorpos murinos de forma homotípica e reações cruzadas foram observadas com os Mayaro Vírus (MAYV) e Mucambo Vírus (MUCV). Resultados comparativos de 39 amostras foram realizados no EIA-ICC ZIKV, que demonstrou sensibilidade de 87,5% (IgM) e 100% (IgG) e especificidade de 95,65% (IgM) e 83,33% (IgG). O EIA-ICC CHIKV, teste comparativos entre 59 amostras, demostrou sensibilidade de 64,7% (IgM) e 92,3% (IgG) e especificidade de 40% (IgM) e 96,96% (IgG). Os EIA-ICCs também foram usados para diagnósticos das arboviroses ZIKV e CHIKV em 174 soros de pacientes com doença febril aguda, no EIA-ICC ZIKV foi encontrado 8,13% de IgM, 20,34% IgG e 6,97% de IgG e IgM na mesmo soro, no EIA-ICC CHIKV encontramos IgG em 8,13% dos soros e IgG em 16,86%, soros com anticorpos IgG e IgM nos mesmos foram vistos em 1,74%. Também encontramos em 11 soros anticorpos tanto para ZIKV quanto para CHIKV. Portanto o EIA-ICC ZIKV mostrou para detecção de IgM e IgG, adequadamente sensível e específico para ser validado em estudos com maiores números de amostras e ser aplicados no diagnóstico. O EIA-ICC CHIKV mostrou para detecção de IgG, adequadamente sensível e específico para ser validado em estudos com maiores números de amostras e ser aplicados no diagnóstico. Porém não é indicado para a detecção de IgM / In Brazil, Zika and Chikungunya viruses have been causing huge epidemics with great morbidity and significant mortality. It\'s important to develop effective diagnostic methods to discriminate against their infections. In the present study, we developed immunoenzymatic assays using cultured cells from aedes albopictus C6 / 36 infected and used as viral antigen (EIA-ICC), for diagnosis of infections caused by the Zika (ZIKV) and Chikungunya (CHIKV) viruses. Plates containing infected cells had their antigenicities verified in the assays using polyclonal antibodies from mice hyperimmunized with ZIKV, CHIKV and other flaviviruses and alphaviruses. The EIA-ICC ZIKV detected murine antibodies in a homotypic manner, but cross-reactions were found with Dengue 1 virus (DENV 1), Saint Louis virus (SLEV), Rocio virus (ROCV) and West Nile virus (WNV). The EIA-ICC CHIKV also detected murine antibodies in a homotypic manner and cross-reactions were observed with the Mayaro virus (MAYV) and Mucambo virus (MUCV). Comparative results of 39 samples were performed in the EIA-ICC ZIKV, which showed sensitivity of 87.5% (IgM) and 100% (IgG) and specificity of 95.65% (IgM) and 83.33% (IgG). The EIA-ICC CHIKV, a comparative test among 59 samples, showed a sensitivity of 64.7% (IgM) and 92.3% (IgG) and a specificity of 40% (IgM) and 96.96% (IgG). The EIA-ICCs were also used for diagnosis of ZIKV and CHIKV arboviruses in 174 sera from patients with acute febrile illness. In the EIA-ICC, ZIKV found 8.13% IgM, 20.34% IgG and 6.97% IgG and IgM in the same serum, in the EIA-ICC CHIKV we found IgG in 8.13% of the sera and IgG in 16.86%, sera with IgG and IgM antibodies in them were seen in 1.74%. We also found 11 samples positive for both ZIKV and CHIKV. Therefore, the EIA-ICC ZIKV showed for detection of IgM and IgG, adequately sensitive and specific to be validated in studies with larger numbers of samples and to be applied in the diagnosis. The EIA-ICC CHIKV showed for IgG detection, adequately sensitive and specific to be validated in studies with larger numbers of samples and to be applied in the diagnosis. However, it is not indicated for the detection of IgM